Первой целью при разработке этой системы было стремление сохранить простоту и обойтись минимальным количеством функций. Все реальные сложности оставлялись пользовательским программам.
Второй целью была общность. Одни и те же методы и механизмы должны были использоваться во многих случаях:
· Обращение к файлам, устройствам ввода-вывода и буферам межпроцессных сообщений выполняются с помощью одних и тех же примитивов;
· Одни и те же механизмы именования, присвоения альтернативных имен и защиты от несанкционированного доступа применяются и к файлам с данными, и к каталогам, и к устройствам;
· Одни и те же механизмы работают в отношении программно и аппаратно инициируемых прерываний.
Третья цель заключалась в том, чтобы сложные задачи можно было решать, комбинируя существующие небольшие нрограммы, а не разрабатывая их заново. Наконец, четвертая цель состояла в создании мультитерминальной операционной системы с эффективными механизмами разделения не только процессорного времени, но и всех остальных ресурсов. В мультитерминальной операционной системе на одно из первых мест по значимости выходят вопросы защиты одних вычислительных процессов от вмешательства других вычислительных процессов. Причем для реализации третьей цели необходимо было создать механизмы полноценного обмена данными между программными модулями, из которых предполагалось составлять конечные программы.
Операционная система unix обладает простым, но очень мощным командным языком и независимой от устройств файловой системой. Важным, хотя и простым с позиций реализации такой возможности, является тот факт, что система unix предоставляет пользователям средства направления выхода одной программы непосредственно на вход другой. В результате достигается четвертая цель — большие программные системы можно создавать путем композиции имеющихся небольших программ, а не путем написания новых, что в большинстве случаев упрощает задачу. Unix -системы существуют уже 30 лет, и к настоящему времени имеется чрезвычайно большой набор легко переносимых из системы в систему отлично отлаженных и проверенных временем приложений.
В число системных и прикладных программ, поставляемых с unix -системами, входят редакторы текстов, программируемые интерпретаторы командного языка, компиляторы с нескольких популярных языков программирования, включая с, с++, ассемблер, perl, fortran и многие другие, компоновщики (редакторы межпрограммных связей), отладчики, многочисленные библиотеки системных и пользовательских программ, средства сортировки и ведения баз данных, многочисленные административные и обслуживающие программы. Для абсолютного большинства всех этих программ имеется документация, в том числе исходные тексты программ (как правило, хорошо комментированные). Кроме того, описания и документация по большей части доступны пользователям в интерактивном режиме. Используется иерархическая файловая система с полной защитой, работа со съемными томами, обеспечивается независимость от устройств.
Центральной частью unix -систем является ядро (kernel). Оно состоит из большого количества модулей и с точки зрения архитектуры считается монолитным. Однако в ядре всегда можно выделить три основные подсистемы: управления процессами, управления файлами, управления операциями ввода-вывода между центральной частью и периферийными устройствами. Подсистема управления процессами организует выполнение и диспетчеризацию процессов, их синхронизацию и разнообразное межпроцессное взаимодействие. Важнейшая функция подсистемы управления процессами — это распределение оперативной памяти и (для современных систем) организация виртуальной памяти. Подсистема управления файлами тесно связана и с подсистемой управления процессами, и с драйверами. Ядро может быть перекомпилировано с учетом конкретного состава устройств компьютера и решаемых задач. Не все драйверы могут быть включены в состав ядра, часть из них может вызываться из ядра. Более того, очень большое количество системных функций выполняется системными программными модулями, не входящими непосредственно в ядро, но вызываемых из ядра. Основные системные функции, которые должно выполнять ядро совместно с остальными системными модулями, строго стандартизированы. За счет этого во многом достигается переносимость кода между разными версиями unix и абсолютно различным аппаратным обеспечением.
